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Theorem fixufil 19630
Description: The condition describing a fixed ultrafilter always produces an ultrafilter. (Contributed by Jeff Hankins, 9-Dec-2009.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Dec-2013.) (Revised by Stefan O'Rear, 29-Jul-2015.)
Assertion
Ref Expression
fixufil  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  { x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  e.  ( UFil `  X ) )
Distinct variable groups:    x, A    x, X    x, V

Proof of Theorem fixufil
Dummy variable  y is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 uffix 19629 . . . 4  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  ( { { A } }  e.  ( fBas `  X )  /\  { x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  =  ( X filGen { { A } } ) ) )
21simprd 463 . . 3  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  { x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  =  ( X filGen { { A } } ) )
31simpld 459 . . . 4  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  { { A } }  e.  ( fBas `  X ) )
4 fgcl 19586 . . . 4  |-  ( { { A } }  e.  ( fBas `  X
)  ->  ( X filGen { { A } } )  e.  ( Fil `  X ) )
53, 4syl 16 . . 3  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  ( X filGen { { A } } )  e.  ( Fil `  X
) )
62, 5eqeltrd 2542 . 2  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  { x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  e.  ( Fil `  X ) )
7 undif2 3866 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  u.  ( X  \ 
y ) )  =  ( y  u.  X
)
8 elpwi 3980 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y  e.  ~P X  -> 
y  C_  X )
9 ssequn1 3637 . . . . . . . . . . 11  |-  ( y 
C_  X  <->  ( y  u.  X )  =  X )
108, 9sylib 196 . . . . . . . . . 10  |-  ( y  e.  ~P X  -> 
( y  u.  X
)  =  X )
117, 10syl5req 2508 . . . . . . . . 9  |-  ( y  e.  ~P X  ->  X  =  ( y  u.  ( X  \  y
) ) )
1211eleq2d 2524 . . . . . . . 8  |-  ( y  e.  ~P X  -> 
( A  e.  X  <->  A  e.  ( y  u.  ( X  \  y
) ) ) )
1312biimpac 486 . . . . . . 7  |-  ( ( A  e.  X  /\  y  e.  ~P X
)  ->  A  e.  ( y  u.  ( X  \  y ) ) )
14 elun 3608 . . . . . . 7  |-  ( A  e.  ( y  u.  ( X  \  y
) )  <->  ( A  e.  y  \/  A  e.  ( X  \  y
) ) )
1513, 14sylib 196 . . . . . 6  |-  ( ( A  e.  X  /\  y  e.  ~P X
)  ->  ( A  e.  y  \/  A  e.  ( X  \  y
) ) )
1615adantll 713 . . . . 5  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X
)  /\  y  e.  ~P X )  ->  ( A  e.  y  \/  A  e.  ( X  \  y ) ) )
17 ibar 504 . . . . . . 7  |-  ( y  e.  ~P X  -> 
( A  e.  y  <-> 
( y  e.  ~P X  /\  A  e.  y ) ) )
1817adantl 466 . . . . . 6  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X
)  /\  y  e.  ~P X )  ->  ( A  e.  y  <->  ( y  e.  ~P X  /\  A  e.  y ) ) )
19 difss 3594 . . . . . . . . 9  |-  ( X 
\  y )  C_  X
20 elpw2g 4566 . . . . . . . . 9  |-  ( X  e.  V  ->  (
( X  \  y
)  e.  ~P X  <->  ( X  \  y ) 
C_  X ) )
2119, 20mpbiri 233 . . . . . . . 8  |-  ( X  e.  V  ->  ( X  \  y )  e. 
~P X )
2221ad2antrr 725 . . . . . . 7  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X
)  /\  y  e.  ~P X )  ->  ( X  \  y )  e. 
~P X )
2322biantrurd 508 . . . . . 6  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X
)  /\  y  e.  ~P X )  ->  ( A  e.  ( X  \  y )  <->  ( ( X  \  y )  e. 
~P X  /\  A  e.  ( X  \  y
) ) ) )
2418, 23orbi12d 709 . . . . 5  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X
)  /\  y  e.  ~P X )  ->  (
( A  e.  y  \/  A  e.  ( X  \  y ) )  <->  ( ( y  e.  ~P X  /\  A  e.  y )  \/  ( ( X  \ 
y )  e.  ~P X  /\  A  e.  ( X  \  y ) ) ) ) )
2516, 24mpbid 210 . . . 4  |-  ( ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X
)  /\  y  e.  ~P X )  ->  (
( y  e.  ~P X  /\  A  e.  y )  \/  ( ( X  \  y )  e.  ~P X  /\  A  e.  ( X  \  y ) ) ) )
2625ralrimiva 2830 . . 3  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  A. y  e.  ~P  X ( ( y  e.  ~P X  /\  A  e.  y )  \/  ( ( X  \ 
y )  e.  ~P X  /\  A  e.  ( X  \  y ) ) ) )
27 eleq2 2527 . . . . . 6  |-  ( x  =  y  ->  ( A  e.  x  <->  A  e.  y ) )
2827elrab 3224 . . . . 5  |-  ( y  e.  { x  e. 
~P X  |  A  e.  x }  <->  ( y  e.  ~P X  /\  A  e.  y ) )
29 eleq2 2527 . . . . . 6  |-  ( x  =  ( X  \ 
y )  ->  ( A  e.  x  <->  A  e.  ( X  \  y
) ) )
3029elrab 3224 . . . . 5  |-  ( ( X  \  y )  e.  { x  e. 
~P X  |  A  e.  x }  <->  ( ( X  \  y )  e. 
~P X  /\  A  e.  ( X  \  y
) ) )
3128, 30orbi12i 521 . . . 4  |-  ( ( y  e.  { x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  \/  ( X  \  y )  e. 
{ x  e.  ~P X  |  A  e.  x } )  <->  ( (
y  e.  ~P X  /\  A  e.  y
)  \/  ( ( X  \  y )  e.  ~P X  /\  A  e.  ( X  \  y ) ) ) )
3231ralbii 2839 . . 3  |-  ( A. y  e.  ~P  X
( y  e.  {
x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  \/  ( X  \  y )  e.  {
x  e.  ~P X  |  A  e.  x } )  <->  A. y  e.  ~P  X ( ( y  e.  ~P X  /\  A  e.  y
)  \/  ( ( X  \  y )  e.  ~P X  /\  A  e.  ( X  \  y ) ) ) )
3326, 32sylibr 212 . 2  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  A. y  e.  ~P  X ( y  e. 
{ x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  \/  ( X  \  y )  e. 
{ x  e.  ~P X  |  A  e.  x } ) )
34 isufil 19611 . 2  |-  ( { x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  e.  ( UFil `  X )  <->  ( {
x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  e.  ( Fil `  X )  /\  A. y  e.  ~P  X
( y  e.  {
x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  \/  ( X  \  y )  e.  {
x  e.  ~P X  |  A  e.  x } ) ) )
356, 33, 34sylanbrc 664 1  |-  ( ( X  e.  V  /\  A  e.  X )  ->  { x  e.  ~P X  |  A  e.  x }  e.  ( UFil `  X ) )
Colors of variables: wff setvar class
Syntax hints:    -> wi 4    <-> wb 184    \/ wo 368    /\ wa 369    = wceq 1370    e. wcel 1758   A.wral 2799   {crab 2803    \ cdif 3436    u. cun 3437    C_ wss 3439   ~Pcpw 3971   {csn 3988   ` cfv 5529  (class class class)co 6203   fBascfbas 17932   filGencfg 17933   Filcfil 19553   UFilcufil 19607
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1592  ax-4 1603  ax-5 1671  ax-6 1710  ax-7 1730  ax-8 1760  ax-9 1762  ax-10 1777  ax-11 1782  ax-12 1794  ax-13 1955  ax-ext 2432  ax-sep 4524  ax-nul 4532  ax-pow 4581  ax-pr 4642
This theorem depends on definitions:  df-bi 185  df-or 370  df-an 371  df-3an 967  df-tru 1373  df-ex 1588  df-nf 1591  df-sb 1703  df-eu 2266  df-mo 2267  df-clab 2440  df-cleq 2446  df-clel 2449  df-nfc 2604  df-ne 2650  df-nel 2651  df-ral 2804  df-rex 2805  df-rab 2808  df-v 3080  df-sbc 3295  df-csb 3399  df-dif 3442  df-un 3444  df-in 3446  df-ss 3453  df-nul 3749  df-if 3903  df-pw 3973  df-sn 3989  df-pr 3991  df-op 3995  df-uni 4203  df-int 4240  df-br 4404  df-opab 4462  df-mpt 4463  df-id 4747  df-xp 4957  df-rel 4958  df-cnv 4959  df-co 4960  df-dm 4961  df-rn 4962  df-res 4963  df-ima 4964  df-iota 5492  df-fun 5531  df-fv 5537  df-ov 6206  df-oprab 6207  df-mpt2 6208  df-fbas 17942  df-fg 17943  df-fil 19554  df-ufil 19609
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